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Sette finestre sull'infinito NEL 2003 LA GUPOLA-OSSERVATORIO Sette finestre sull'infinito Nasce a Torino la «veranda» della Space Station ILNautilus di e Ventimila leghe sotto i mari» nella descrizione di Jules Verne aveva grandi finestre che permettevano di osservare il mondo subacqueo: nel suo sommergibile il Capita�no Nemo poteva coltivare con�temporaneamente la sua curiosi�tà d�scienziato e il suo piacere estetico e contemplativo di poe�ta della natura marina. Anche la Stazione Spaziale Intemaziona�le che si sta costruendo in orbita attorno alla Terra avrà il suo luogo privilegiato dove gli astro�nauti potranno osservare il co�smo; questo osservatorio, l'oc�chio della stazione, è la Cupola, un grande tappo di vetro installa�to sul boccaporto di uno dei moduli centrali della stazione, che consentirà agli astronauti di rimanere nell'ambiente pressu�rizzato ammirando lo spazio si�derale. Come la maggior parte delle strutture pressurizzate del�la Stazione spaziale, anche la Cupola sta nascendo in questi mesi negli stabilimenti dell'Alenia Spazio a Torino; sarà conse�gnata alla Nasa nel 2002 per essere installata sulla Stazione nel 2003. Dall'inizio dell'astronau�tica c'è sempre stato un "tiro alla corda" tra ingegneri e astro�nauti sulla necessi�tà delle finestre nei veicoli spa�ziali: la prima capsula del proget�to Mercury, la famosa Liberty 7 che portò i primi americani nello spazio, non aveva nella sua pri�ma versione che un piccolo oblò rotondo, ma ^ià al secondo volo gli astronauti avevano imposto un finestra più ampia con un angolo visuale di 30 gradi in orizzontale e in verticale. E' facile intuire che le finestre comportano una complessi�tà notevole di progettazio�ne e di realizzazione in una struttura pressu�rizzata, ma come si potrebbe sfuttare a pieno la presenza dell'uomo a bor�do se dall'interno non si potesse vede�re direttamente ciò che succede fuori? E come si può chiedere agli astronauti di rinuncia�re a guardare con i propri occhi lo spettacolo della Terra e del cosmo e di accontentarsi delle sole immagini delle teleca�mere, come se la stazione fosse un ambiente di simulazione vir�tuale in laboratorio? Mi ritorna in mente l'immagi�ne del satellite Tethered attacca�to al suo lungo e fragile filo, capace di generare potenza elet�trica dalle forze della natura nello spazio; in volo orbitale a bordo dell'Atlantis avevamo un' indicazione diretta della posizio�ne e deiroriontamento del satelli�te facendo riferimento ad alcuni segni circolari neri marcati appo�sitamente sulla sua vernice bian�ca e dall'assetto del satellite potevamo confermare la sicurez�za dell'operazione a breve distan�za prima ancora di interrogare gli strumenti di bordo. La Cupo�la sarà dunque l'occhio della Stazione spaziale, un accessorio fortemente voluto dagli astro�nauti, che dà un tocco umano alla base nello spazio. E' fatta come un tronco di cono con sei finestre laterali piane a forma di trapezio ed una circolare a fare da base superiore; la base infe�riore, aperta verso la stazione, consente agli astronauti di entra�re nella cabina di vetro per dirigere a vista e documentare fotograficamente le operazioni attorno alla stazione, gli attrac�chi dello shuttle, le manovre dei bracci robotici, il distacco delle scialuppe di rientro e, quando la ìrogrammazione lo consente, arsi incantare dalla vista dell' universo e della Terra. Le dimensioni dell'osservato�rio sono modeste: il diametro della base misura poco più di due metri e l'altezza solo un metro e mezzo. Gli astronauti entrano solo con il busto nella cupola e, in assenza di peso, si pongono alle finestre fissando una sorta di seggiolino ad una sbarra che corre tutto attorno alla cupola in modo da potersi orientare nella direzione voluta; il seggiolino è attrezzato per controllare i bracci manipolato�ri esterni e ha collegamenti au�dio per rimanere n contatto vocale con i colleghi di bordo e con i tecnici al suolo. La realizzazione della Cupola è ben più delicata della realizza�zione di un modulo 'ordinario' della stazione a causa della sua composizione mista, alluminiovetro. Il guscio, la slruttura por�tante di alluminio, accoglie sette pannelli di vetro; ci sono di conseguenza decine di metri di giunzione tra materiali diversi che devono garantire una perfetla tenuta rispetto al vuoto ester�no. Alluminio e vetro si dilatano in modo diverso al cambiare della temperatura, ma le linee di giuntura devono rimanere sta�gne in lutti i casi; inoltre i pannelli di vetro devono essere smontabili in orbita per opera�zioni di manutenzione e quindi non è neppure consentito "incol�lare" i vetri nel loro alloggiamen�to in modo permanente. Perché mai "pulire i vetri' in orbita? Anche le strade del co�smo sono sporche? Sì, lo spazio non è pulito, ci sono micrometeoriti di orìgine naturale ed altri di origine "tec�nologica", residui di precedenti attività spaziali, pezzettini di satelliti morti, cho viaggiano nel vuoto a grande velocità e che potrebbero colpire e danneggia�re le finestre della cupola fino a richiederne la sostituzione. I rac�cordi tra il metallo e il vetro sono l'incubo degli ingegneri del progetto, che hanno scelto un approccio abbastanza inconsue�to nel mondo delle tecnologie spaziali, il forgiato, proprio per assicurare una migliore stabilità termomeccanica di tutta la strut�tura. La Cupola ha cos�preso la sua prima forma uscendo da un blocco unico di fusione, come una scultura, o meglio come una campana! E dalla campana, lavorondo di tornio e di fresa, si sta in questi giorni arrivando alla struttura della gabbia, elegante e robusta che poi accoglierà le finestre. Le superfici vetrate sa�ranno protette da persiane, veri e propri sportelli cne si possono comandare e chiudere dall'inter�no a protezione dei vetri ogni volta che una finestra non è utilizzata; i vetri stessi sono fatti di un sandwich di quattro strati separati, tenuti assieme da un delicato sistema di flange elastiche e proprio la lastra più estema può essere sostituita da�gli astronauti in caso di danno serio da impatto di meteorite. Per eseguire onesta operazione gli astronauti dovranno procede�re quasi come si farebbe per uno pneumatico bucato dell'auto. Per prima cosa dovranno uscire dalla stazione e avvitare un pan�nello temporaneo di tenuta sul vano della finestra danneggiata, un tappo 'di scorta' che garanti�sce provvisoriamente la pressu�rizzazione durante il tempo del�la riparazione; poi, rientrati a bordo, gli astronauti potranno procedere facilmente dall'interno alla rimozione e riparazione della finestra. L'appannamento dei vetri a bordo di una nave spaziale è una fastidiosa possibi�lità: l'esterno è solitamente fred�do e l'atmosfera interna, più calda e umida a causa della respirazione degli astronauti, può produrre condensa sulle fi�nestre anche se queste sono a struttura multistrato. Si traman�da nel mondo piccolo degli astro�nauti un episodio di 'vetri appan�nati* che mise in evidenza la prontezza ,li Franklin Chang Diaz nell'ormai lontano 1989. Lo shuttle Allanlisdoveva fiondale la sonda Galileo sulla rotta per l'esplorazione di Giove e Franklin, astronauta scioniifico di bordo, doveva filmare la sce�na del distacco del satellite con la grande macchina da ripresa Imax. Proprio al momento cru�ciale Franklin scopre che l'obiet�tivo è appannalo; in condizioni di assenza di peso ci vuole qual�che minuto almeno per fissare la telecamera e andare a cercare uno straccetto... Franklin suda freddo all'idea di perdere pro�prio la ripresa fotografica fonda�mentale della missione! Si gira e vede a portata di mano i piedi della collega astronauta Snannon Lucid. cho galleggia accanto a lui impegnata in altre operazio�ni; le sfila rapido una calza e con questa riesce in pochi secondi ad asciugare l'obiettivo appannato e a realizzare un'impeccabile ripresa. Ma ora gli astronauti della stazione spaziale potranno lavo�rare più tranquilU: il progotto della Cupola prevede un circuito di riscaldamento interno sui bor�di delle finestre che impedirà ai vetri di raffreddarsi troppo. Non ci sarà più bisogno, almeno in teoria, di calze a doppio uso. Franco Malerba Primo astronauta italiano Un avamposto per controllare gli attracchi in orbita e contemplare il nostro pianeta e l'universo DI QUI GLI ASTRONAUTI SCRUTERANNO CIELO E TERRA 1 . ' 'l Lli�I ! ^ :it !l;i i ilt'lt.i jttlZ pi ii'Sp.U'l.i!;' I''V I l', iròfo I i .;.;' tóiorio in-.i[i'nt,;! é . ■• ùfe\ fa ùéi ii .loo.l niiKvv ht i.H ji.i pei 1 . jà/iórjc barabìiita PórtoMorij ili pfotfcEÌorie..d?i vèti ; òttici dèlie sètte fìrtéstifi d.i ovL'ntu.ih .det(it|\pjzi.ili, u.itiir.vli (mitroinotopriti) b tìjcnòtociìci tinaléirtàl�disiior! om sono mm rati L.i Listi, hi o vi't.i un jn''it. i i1 ti i' t'iifs'if •.'(■nei ùjìtè ntoMi'' di b ir ni.) vJiV e uria i ir(l.inHO(iiii.iU) d.i niMldiO omcteoiiti' uoti.iui.i l'ini,i rifit.i cupouT iltomo finora mezàrò ÒostG è U(IU|K1 im.l postvi/ioin.1 dnt.it.i di fonifindi.e di iiMe.mi di conuinui/iono (on \[ modulo